Светодиодные лампы и их сравнение с традиционными

Лампочка Ильича с нитью накала, ставшая символом электрификации России (СССР) и массового перехода на электрическое освещение не только в городах, но и в самых отдалённых и небольших населённых пунктах страны, в наши дни уступает место более современным и эффективным источникам света.

Пройдя через несколько этапов технологического развития, современная светодиодная лампа относится уже не к электрике, а к электронике: свет излучается полупроводниковым элементом – светоизлучающим диодом (LED – light-emitting diode), а сама она может быть частью «умного дома» («smart building»). Характеристики светодиодной лампы такие как: световой поток, коэффициент пульсаций, а в некоторых случаях регулируемые интенсивность и цвет свечения – задаются встроенным в лампу источником питания – ещё одним элементом из микроэлектронных компонентов в её составе, который стабилизирует переменное напряжение бытовых сетей, выдаёт на светодиоды необходимый ток и в некоторых видах ламп принимает и обрабатывает управляющий сигнал.

Для работы светодиодной лампы больше не нужны дополнительные стартеры и ПРА, устанавливаемые в светильник или около него.

Технические характеристики светодиодных ламп выводят их на лидирующие позиции в конкуренции с другими типами по таким параметрам, как безопасность, энергоэффективность, цветопередача, разнообразие форм и цоколей. При этом в светодиодной лампе уже нет ни хрупких элементов, как вольфрамовая нить и стеклянная колба; ни среды, насыщенной парами ртути; ни раскалённой поверхности, температура которой в традиционных лампах может достигать от 100 до 300°С в зависимости от типа и мощности.

Разнообразие форм-факторов и применяемых компонентов не только позволяет механически заменить один-в-один традиционные типы ламп, но и сделать это максимально незаметно для потребителей: грушевидные, типа «свеча» и филаментные (имитирующие нить накала) вытесняют лампы накаливания в люстрах и бытовых светильниках; линейные разной длины и диаметра неотличимы от люминесцентных; лампы типа «кукуруза» – аналог ДнаТ и ДРЛ.

Вариативность видов и характеристик светодиодных ламп позволяют использовать их в любых светильниках: от бытовых до промышленных и специального назначения, от утилитарных до декоративных, от офисных до уличных и садово-парковых.

Основные технические параметры светодиодных ламп

• Тип цоколя. Самые распространенные E27 «Стандарт», E14 «Миньон» применяются в маломощных светильниках для внутреннего освещения. В светильниках повышенной мощности (для улиц и в промышленности) используются лампы с патроном E27 и E40. LED-светильники с цоколями G4, GU5.3, GU10 заменяют галогенные лампы. Поворотный цоколь G13 устанавливается на линейных светодиодных лампах, служащих заменой люминесцентных ламп.
• Мощность. Это электрическая мощность, потребляемая из сети светодиодной лампой. Для сравнения мощности на упаковке, как правило, указывается эквивалентная лампа накаливания (см. ниже сравнительную таблицу).
• Световой поток. Для сравнения светового потока светодиодных ламп используется параметр, характеризующий энергоэффективность источника света. Он измеряется в люменах на Ватт (лм/Вт). Лампы накаливания имеют эффективность 10-12 лм/Вт, современные светодиодные – более 100 лм/Вт. Высокая энергоэффективность светодиодных ламп по сравнению другими лампами – главное их преимущество.
• Цветовая температура. Этот параметр характеризует цвет свечения. У ламп накаливания цветовая температура около 2400-2600 К, у дневного света и электролюминесцентных ламп – 4500-6000 К. У светодиодных ламп может быть с любая цветовая температура, значение которой указывается на упаковке, и даже разноцветная световая палитра (RGBW-лампочки).
• Индекс цветопередачи (CRI). Параметр, характеризующий корректность отображаемых цветов освещаемых объектов в сравнении с идеальным источником света. Максимальное значение равно 100, как у солнечного света.
• Коэффициент пульсации (Кп). Наряду с уровнем освещённости (количеством света) Кп является важнейшим параметром, влияющим на возникновение усталости, плохого самочувствия, снижения работоспособности и даже головной боли и крайне негативно отражается на самочувствии и здоровье при постоянном пребыванием под таким освещением, особенно в период формирования организма (в дошкольных и учебных заведениях). Российским законодательством (СП52.13330.2011) в помещениях с постоянным пребыванием людей в зависимости от разряда зрительной работы он нормируется на уровне не превышающем 10%, 15% или 20%. У ламп накаливания коэффициент пульсации составляет около 20%. Кп люминесцентных ламп около 50%, что является недопустимым в большинстве помещений. Коэффициент пульсации современных светодиодных ламп менее 5% (у лучших образцов
• Возможность регулировки (диммирования) яркости и цветности светодиодных ламп в сравнении с остальными источниками света гораздо шире. Присутствует не у всех светодиодных ламп, что тоже указывается на упаковке.

Сравнение светодиодных и традиционных ламп (накаливания, галогенных и люминесцентных).

Сравнительная таблица

• КПД и энергоэффективность: до 80% энергии, потребленной лампой накаливания, уходит на нагревание вольфрамовой нити и только 20% преобразуются в свет. КПД галогенных – около 50%. Светодиодная лампа превращает в свет не меньше 95%
  потребленной электроэнергии.
• Срок службы лампы накаливания всего около 1 тысячи часов непрерывного свечения. Галогеновой лампы – до 2,5 тысяч часов, люминесцентной – около 7-10 тысяч часов. Светодиодная лампа работает до 100 тысяч часов.
• Спектр лампы накаливания – теплый белый (около 2600 К). Спектр галогеновой лампы близок к холодному белому цвету. Спектр светодиодной лампы может быть любым. Бывают даже разноцветные светодиодные лампы. Кроме того, цвет светодиодной лампы может регулироваться.
• Прочность и безопасность лампы. Колба включенной лампы разогревается до 200 градусов. Она легко разрушается не только ударом, но и каплей воды, попавшей на раскаленное стекло. Острые осколки стекла наносят глубокие и опасные травмы. Светодиодные лампы изготовлены в основном из пластика. Их температура не поднимается выше 50 градусов. Для разрушения светодиодной лампы необходимы значительные усилия.
• Экологическая безопасность: галогенным и ртутьсодержащим (люминесцентным) лампам требуется специальная утилизация. Кроме того, при повреждении люминесцентной лампы, её разрушении от удара или падения на твердую поверхность в воздух попадают пары ртути, потенциально опасные для здоровья. Светодиодные лампы выполнены без применения вредных для здоровья человека и окружающей среды газов и экологически безопасны, не требуют специальной утилизации.

Сравнение по большинству параметров явно в пользу светодиодных ламп. Более высокая цена LED-ламп быстро компенсируется экономией от низкого энергопотребления и значительно большего срока службы. Особенно ярко это проявляется в сравнении прожекторов на светодиодных и галогенных лампах: затраты на замену галогенных ламп на светодиодные окупаются за счет пониженного расхода электроэнергии и стоимости эксплуатации осветительных установок.

Количество люмен в лампе и ее световой поток

Вокруг понятия «люмен» возникает множество мифов, поэтому, чтобы развеять некоторые из них, рассмотрим наиболее часто задаваемые вопросы, вроде таких, как: сколько люмен в лампе накаливания, в светодиодной лампе, сколько люмен содержит 1Вт светодиодной лампы, как определить ее световой поток, и какие светодиодные лампы аналогичны лампам накаливания.

Для начала разберемся, что подразумевает под собой понятие «люмен». Люмен является единицей измерения светового потока, исходящего от источника света, которым может быть лампа накаливания, светодиодная лампа, светодиод или другой осветительный прибор.

Чтобы проще было проводить сравнительный анализ, можно обратиться к таблице, где приведены соотношения СП (люмен) к мощности осветительного прибора (Вт) для ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных ламп. Исходя из этих данных, видно, что светодиодные лампы в 10раз эффективнее, чем лампы накаливания, и в 2раза – чем люминесцентные. К тому же, в отличие от люминесцентных ламп и ламп накаливания, светодиодная лампа, следовательно, и светодиод, испускает направленный свет, из чего можно заключить, что и освещенность от светодиодной лампы будет значительно выше. Поэтому, используя светильник светодиодный уличный в качестве освещения, можно достичь гораздо лучшей освещенности, чем при использовании других ламп.

Лампа накаливания, мощность в Вт	Люминесцентная лампа, мощность в Вт	Светодиодная лампа, мощность в Вт	Световой поток, Лм
20 Вт	5-7 Вт	2-3 Вт	Около 250 Лм
40 Вт	10-13 Вт	4-5 Вт	Около 400 Лм
60 Вт	15-16 Вт	8-10 Вт	Около 700 Лм
75 Вт	18-20 Вт	10-12 Вт	Около 900 Лм
100 Вт	25-30 Вт	12-15 Вт	Около 1200 Лм
150 Вт	40-50 Вт	18-20 Вт	Около 1800 Лм
200 Вт	60-80 Вт	25-30 Вт	Около 2500 Лм

Что касается количества люмен в 1Вт светодиодной лампы.

У светодиодов световой поток колеблется от 80 до 150Лм из 1Вт. Это обуславливается некоторыми отличиями вольтамперных характеристик светодиодов и систем охлаждения. Световой поток экспериментальных светодиодов доходит до 220Лм/Вт, но такие светодиоды не встречаются в массовом производстве.

Как можно определить количество люмен в светильнике или лампочке.

Обычно эта информация указана на упаковке или в инструкции к товару, но можно воспользоваться и табличными данными.
Для самостоятельного определения люменов нужен люксметр, определяющий уровень освещенности на каждом участке помещения. Люкс в данном случае – это количественное отношение люмен на площадь освещения (1люкс-1люмен на м2). При силе света, исходящего от изотропного источника, равного 1 кандела, полный световой поток равен 4

Светильник с лампой ДРЛ	Светильник с лампой Днат	Светодиодный светильник	Световой поток, Лм
125 Вт	70 Вт	30-40 Вт	Около 3 500 Лм
250 Вт	100 Вт	40-60 Вт	Около 8 000 Лм
400 Вт	150 Вт	80-120 Вт	Около 12 000 Лм
700 Вт	250 Вт	140-160 Вт	Около 20 000 Лм
1000 Вт	400 Вт	180-200 Вт	Около 30 000 Лм

Световой поток светодиодных ламп — таблица и эквиваленты

Лампы накаливания уже больше ста лет используются человеком в качестве основного освещающего прибора для своих жилищ, городских улиц, рабочих мест и прочего.

За столько времени технологии освещения развивались вяло, появились люминесцентные и так называемые экономные лампочки, однако новым словом техники стала светодиодная технология освещения.

Одним из важнейших параметров любого осветительного прибора является мощность светового потока, ему и посвящена эта статья. Далее в статье мы рассмотрим таблицу светового потока ламп.

Понятие светового потока

Каждый осветительный прибор имеет величину потребляемо мощности, для бытового использования достаточно светильников мощностью в 1-10 Вт, для внешнего освещения нужны осветительные приборы мощностью до 100 Вт.

Однако показатель потребления электроэнергии не столь важен, интенсивность освещения определяется световым излучением. Параметр измеряется в люменах, он позволяет определить, насколько эффективным будет освещение.

Производители не всегда указывают силу светового излучения, а когда указывают, она не всегда соответствует действительности.

Энергия светового излучения переносится электромагнитными волнами, которые испускаются источником света. Интенсивность излучаемой энергии и определяет силу свечения, она улавливается глазом, который способен воспринять длину излучения от 0,55 мкм в 0,63 мкм, другие виды излучения мы увидеть не можем.

Показатели мощности излучения с учетом способности человеческого глаза к цветовому восприятию суммируют с длиной волн. В расчетах также учитываются кривая чувствительность глаз.

Результат этих расчетов и считается световым потоком.

Нельзя сбрасывать со счетов и эквивалентную мощность лампочки при выборе, особенно если светодиодные светильники призваны заменить традиционные лампы накаливания. Лучшим решением станет вычисление светового потока путем перерасчета с тех же показателей ламп накаливания.

Световой поток светодиодных ламп

Светодиоды (их также называют LED) являются основным источником света в светильниках рассматриваемого типа, что следует из их названия. Сегодня их используют для освещения промышленных объектов и в бытовых целях, хотя еще сравнительно недавно они применялись лишь для подсветки.

Принцип работы подразумевает применение безопасных компонентов, в них не содержатся вещества, содержащие ртуть, а значит, их можно считать экологически чистыми, и безопасными для человека и окружающей среды. LED-светильник работает в качестве самостоятельного источника света.

Потребляя минимум энергии, она способна работать очень долгое время, не нагревается, и обеспечивает достаточно мощный световой поток. Недостатки этих ламп – повышенная стоимость, и цветовой спектр свечения.

Лампы не дают одинаковый свет, лишь некоторые дают «теплый» свет. Впрочем, чем более желтый свет дает светильник, тем дешевле будет само устройство.

Таблица

Преимущества LED-источников света неоспоримы, соотношение светоотдачи, потребления электроэнергии, срока работы, экологической чистоты и безопасности со стоимостью делают их идеальным решением для освещения частного жилья или промышленного комплекса.

Световой поток светодиодных ламп, таблица эффективности для разных источников света.

 

Эквиваленты лампам накаливания

Часто LED-светильники покупают в качестве замены уже работающим лампам накаливания, и при этом важно сохранить необходимую освещенность в помещении.

Для этого нужно провести расчеты так, чтобы при замене световой поток остался тем же. К примеру, для того, чтобы лампа накаливания могла выдать 250 люмен, ее мощность должна быть 20 Вт. Те же 250 люмен выдает светодиодный светильник на 2-3 Вт.

Как мы уже говорили, чаще всего производители не указывают силу светового излучения, поэтому необходимые расчеты произвести будет сложнее. 

Чтобы можно было провести примерное сравнение, ниже приведена таблица, световой поток светодиодных ламп и их мощность в ней сравниваются с теми же показателями аналогов.

 

Особенности при замене

Различия между LED-приборами освещения и их аналогами существенны. У них разный принцип работы, разный способ реализации технологии, и отличаются практически все рабочие параметры.

Сложнее всего правильно произвести перерасчет мощности при их замене. В домашних условиях это не слишком важно, владельцы квартир обычно производят замену на глаз.

К примеру, обнаружив, что новый осветительный прибор слишком яркий, достаточно просто освободить один плафон, чтобы снова сделать освещение удобным.

Однако их использование в промышленности, бизнесе, сфере услуг, при ведении строительных работ или плановой замены осветительной системы, подразумевает проведение точных расчетов, в ходе которых специалисты подсчитывают мощность и световое излучение текущей системы, а затем производят перерасчет с учетом особенностей LED-ламп.

Особенности светодиодной технологии позволяют использовать как светильники, устроенные подобно обычным лампочкам (их можно вкрутить в плафон, и использовать как обычно), так и целые ленты, закрепляемые на поверхности и подключенные к источнику питания.

Разводка электросети в старых домах проводилась под традиционные лампочки, поэтому выполненные в привычном нам стиле, могут обеспечить такое же распределение светового потока по помещению, для лент придется выполнять дополнительные расчеты.

Направленность освещения определяется углом расходимости источника света, это касается направленных излучателей света. Если расходимость равна 120 градусам, это значит, что поток света ослабевает вдвое в направлении, наклоненном на 60 градусов по отношению к оси испускаемого лампой пучка света.

Чтобы сделать освещение комфортным, необходимо провести точные расчеты, лишь тогда удастся добиться равномерного и комфортного распределения светового потока по помещению.

Световой поток светодиодных ламп — таблица

При выборе источника света, покупатель интересуется о его мощности. Определить мощность поможет таблица светового потока светодиодных ламп, в которой указаны основные показатели. Данные характеристики также указывают на максимальный объем потребления электрической энергии. Перед покупкой следует полностью разобраться в вопросе.

В чем измеряется?

Световой поток – это показатель, указывающий на мощность лучистой энергии. Характеристика максимального потребления энергии в данной ситуации взаимосвязана. Попадая на объект, распадается на три составные:

— Отраженную;

— Приломленную;

— Пропущенную

Единицей измерения является Люмен, обозначаемый Лм. Характеризуется яркостью освещения, который исходит из LED-лампы. Складывается из нескольких показателей:

— Световая отдача.

— Применяемые химические составы.

— Качество линзы.

— Потребление энергии

В течение срока эксплуатации, параметр яркости у LED источника становится меньше. Потеря наблюдается при прохождении света через линзу, составляет до 5%. Говоря проще: световой поток – максимальная освещенность, которую может выдать источник света. Характеристика зависит от конструктивных особенностей лампы и мощности, подаваемой от электрической цепи.

Сравнительная таблица

Светодиодные лампы выбирают из-за таких преимуществ:

— Высокая светоотдача;

— Экономия электроэнергии;

— Срок эксплуатации до десяти лет;

— Широкий выбор оттенка света

Определить необходимость применения можно по сравнительной таблице с лампами накаливания. Вторые проигрывают по многим пунктам, например, безопасность пользования. При достижении высоких температур, лампочка взрывается. Важен показатель потребляемой мощности, ведь лампы накаливания потребляют в разы больше.

Эффективными считаются светодиодные источники, обладающие мощностью в 70-110 Вт. От качества линзы может теряться 10-30% света. При установке лампы, следует уделить внимание максимальному радиусу рассеивания. Некоторые модели могут работать на 360 градусов, другие же – ровно на половину. Такие светильники предназначены для местного освещения, то есть для боковой или декоративной подсветки.

Люмены и что это такое?

Понятие, что такое люмены в светодиодных лампах, означает – единица измерения лучистой энергии. Пример: обычная лампа накаливания в 80 Вт создает световой поток в 1500 Лм. Светодиодная с мощностью в 26Вт равна примерно 2500 Лм. Это полный световой поток от источника, но не является основным показателем при выборе осветительного прибора.

Оценка в люменах означает не количество света для нужного типа помещения, а также включает и рассеянный и бесполезный свет. Ориентировать при покупке следует только на Лм, то есть показатель полезной освещенности.

Требования к эксплуатации

Использование диодных светильников характеризуется типом помещения и стандартам СНиП. Для домов и квартир подойдут светильники с 3000 Лм. Требуемая мощность лампы для помещения размером в 20 кв.м. равна 80Вт. Учитывается общий уровень освещенности, с местными осветительными устройствами.

При выборе, на упаковке указывается характеристика лампочки. Свойства освещенности выносятся самым главным, наряду с температурой света. Она определяется по шкале Кельвина и соответствует показателям светового потока. Нейтральный цвет колеблется от 3000 до 4800 К, холодные оттенки от 5000К не применяются в бытовом пользовании.

Зачем нужна сравнительная таблица?

Многие покупатели отдают предпочтение светодиодным источникам из-за экономии электроэнергии. Сравнивая показатели ламп накаливания и LED можно найти оптимальное решение, подобрав необходимый уровень освещения для дома, квартиры или офиса. Оптический поток нужно учитывать не только для жилых помещений, но и для промышленных. В таком случае, выбираются более мощные устройства с установленной температурой. Приобретать стоит только в проверенных специализированных или интернет-магазинах. Поделитесь данной информацией на страницах своих социальных сетей.

Как сравнить светодиодную лампу и лампу накаливания / Хабр

Какую светодиодную лампу мы имеем правом назвать лампой прямой замены лампы накаливания мощностью 60 Вт, 75 Вт, 100 Вт…?

Минимальное значение светового потока ламп накаливания бытового и аналогичного общего освещения типовых мощностей устанавливает «ГОСТ Р 52706-2007 Лампы накаливания вольфрамовые…». Ориентироваться в этом солидном документе помогут следующие ориентиры:

1) Тип цоколя: Е27. Или подробнее – Е27/27, что означает резьбовой цоколь Эдисона с максимальным диаметром резьбы 27 мм и полной длиной 27 мм.

2) Напряжение питания 230 В. В России с 2003 года номинальное напряжение в сети переменного тока в соответствии с ГОСТ 29322-92 составляет общеевропейские 230 В. В седьмом издании ПУЭ, издание которого завершилось в том же 2003-м году, исправление внести не успели, и многие до сих пор уверены, что «в розетках 220 В».

Лампы накаливания предназначены для работы в сети переменного тока 230В.

3) Световой поток – «H», то есть соответствующий биспиральным лампам. Иные не производятся. (Но так как моноспиральные лампы никто не отменял, если дело дойдет до суда, производитель будет защищаться, указывая на световые потоки моноспиральных ламп «N».)

Развитая поверхности биспирали: конвективный тепловой поток к стенкам колбы в пересчете на единицу светоизлучающей поверхности нити меньше – КПД больше.

4) Типовой световой поток определяется для лампы с прозрачной колбой. Молочное покрытие колбы, оправдывающее снижение светового потока на 20% от номинала в расчет не принимается. При нормальной эксплуатации попадание в поле зрения человека такого яркого объекта как нить накаливания или молочная колба должно быть исключено. Лампа накаливания с молочной колбой – некий компромисс при использовании в декоративных светильниках без светорассеивателя и защитного угла, и ее световой поток не может быть ориентиром.

Для ламп накаливания с молочной колбой допускается снижение светового потока на 20% от номинала, но это значение не может быть ориентиром для энергосберегающей лампы вне зависимости от типа колбы.

5) Снижение светового потока ламп накаливания во время эксплуатации при сравнении не учитывается, так как характерно для любых источников, в том числе светодиодных. В этом отношении непродолжительность времени жизни лампы накаливания является ее достоинством, так как вынуждает регулярно заменять источник света на новый с номинальным световым потоком.

Испаряющийся вольфрам оседает на стенках колбы и со временем снижает световой поток лампы, но короткий срок жизни лампы накаливания определяет частое обновление источника света, и восстановление светового потока осветительного прибора до номинального.

Итак: минимальные значения светового потока для ламп, соответствующих перечисленным требованиям из ГОСТ Р 52706-2007:

Из таблицы следует, что светодиодная лампа со световым потоком 600 лм не является эквивалентом лампы накаливания 60 Вт, а 1000 лм – не является эквивалентом лампы накаливания 100 Вт. Даже если производитель проводит сравнение с существующими только на бумаге моноспиральными лампами.

График заивисимости для всего диапазона 25…200 Вт:

И крупнее актуальный участок 60…100 Вт.

Если задаться вопросом – какой же лампе соответствует произвольный световой поток, либо воспользуемся приведенным выше графиком, либо посчитаем отношение светового потока к потребляемой мощности для ламп накаливания.

Видно, что с ростом мощности эффективность ламп накаливания растет, но в диапазоне 60-100 Вт, в котором находится большинство эксплуатируемых сегодня ламп накаливания и их аналогов, световая отдача незначительно отличается от среднего значения 12,5 лм/Вт. И для грубой оценки лампы с световым потоком, например, 860 лм можно провести несложные расчеты 860 лм / 12,5 лм/Вт=68,8 Вт и сказать что данная лампа является эквивалентом лампы накаливания мощностью ориентировочно 70 Вт. Но поскольку бытовой лампы такой мощности не существует, а до эквивалента 75 Вт лампа не дотягивает, корректно называть данную лампу эквивалентом лампы накаливания мощностью 60 Вт.

_______________

Лампа на заглавной иллюстрации с номинальным световым потоком 710 лм и мощностью 6 Вт куплена мной десять дней назад в киоске около проходной завода «Лисма» за 190р. А затем обсуждена на метрологической сессии III Светотехнического форума, где саранские специалисты подтвердили корректность заявленных характеристик ламп этой серии.
Лампа куплена после экскурсии по заводу, где нам показали производство ламп накаливания, объемы продаж которых в последнее время растут в связи с отказом населения от энергосберегающих (но не деньгосберегающих) КЛЛ. Очевидно, что в связи с быстрым падением цен на светодиодные лампы при их высокой надежности (я окончательно отказался от КЛЛ в пользу светодиодных около трех лет назад, и с тех пор в моем доме из полутора десятков светодиодных ламп не вышла из строя ни одна), спрос на лампы накаливания вскоре снова упадет. И поэтому Лисма в традиционный стеклянный корпус (себестоимостью 4р. 50 коп.) ставит миниатюрный драйвер и светодиодные «нити». Получается светодиодная лампа идентичная по внешнему виду, габаритам и массе лампе накаливания, на замену которой предназначена. И она действительно эквивалентна световому потоку лампы накаливания 60 Вт.

Пост написан, чтобы ответить на ваши вопросы, собрать комментарии и пожелания, и с учетом замечаний рецензентов быть опубликованным в №4 за 2015г журнала «Светотехника». До этого момента публикация данной информации в любом другом светотехническом издании «не является подлинной» ). После публикации вместо этих строчек появиться ссылка.

Световой поток светодиодных ламп, таблицы, эквиваленты лампам накаливания

Прежде всего, стоит отметить, что любая лампа имеет основной параметр величину потребляемой мощности (Вт). Мощность светодиодных ламп, предназначенных для использования в быту находится в пределах 1-10 Вт, однако, бывают и намного более мощные варианты для наружного освещения – свыше 100 Вт. Вообще, по правде говоря, мощность светодиодных ламп является просто характеристикой скорости потребления электроэнергии, а для понятия силы света лампа необходимо узнать у продавца такой параметр, как световой поток.

Содержание статьи о световом потоке светодиодных ламп

Этот параметр измеряется в люменах и максимально возможно характеризует возможности того или иного источника света осветить помещение. Однако часто бывает так, что информация о световом потоке светодиодных ламп не указана на упаковке, а вместо нее пишут мощность лампы накаливания, обладающей таким же световым потоком. Такая информация является достаточно лукавой, так как нет никакой возможности ее проверки. Например, если на упаковке указан световой поток 280 лм или не указан вовсе, но написано, что мощность лампы составляет 4 Вт и она эквивалентна 50-ваттной лампе накаливания, то спорить здесь, конечно, будет трудно, но нормальная лампа накаливания мощностью 50 Вт должна иметь световой поток не 280 лм, а около 560 лм.

Что такое световой поток? 

Энергию любого источника света переносят излучаемые им электромагнитные волны. Именно скорость излучаемой энергии говорит нам о силе свечения каждого конкретного источника. . Свечение светодиодных ламп мы уже рассматривали, читайте об этом в соответствующей статье. Следует отметить, что эту энергию мы воспринимаем глазом, а наши глаза воспринимают разную длину излучения по-разному. Излучение, которое, например, имеет длину 0,55 мкм (зеленое) наши глаза воспринимают сильнее, чем 0,63 мкм (красное). А вот диапазон инфракрасного и ультрафиолетового излучения уже не доступен для наших глаз, поэтому для характеристики мощности излучения с учетом ее воспринимаемости глазами, он суммируется согласно длинам волн, учитывая при этом кривую чувствительности глаз, в результате чего мы получаем нормированную величину, называемую световым потоком.

Но все же эквивалентная мощность при выборе лампы также имеет важное значение, особенно при выборе светодиодных ламп взамен лампам накаливания. Наиболее правильным способом будет определение светового потока светодиодных ламп путем пересчета их согласно эквивалентной мощности ламп накаливания.

Пересчет лампы накаливания на светодиодную

В таблице ниже будет рассмотрена мощность светового потока обычной лампочки, светодиодной и люминесцентной. Проведем пересчет лампы накаливания на светодиодную по такому показателю, как световой поток. Как видите, чтобы световой поток ламп накаливания был равен 250 Лм, понадобится лампочка мощности 20 Вт. Такой же световой поток обеспечивается светодиодной лампой 2-3 Вт, для люминесцентной лампы мощность равна 5-7 Вт. Также наверняка вас заинтересует информация о соотношении мощности светодиодных ламп. Выгода использования светодиодных ламп очевидна.

Мощность лампы накаливания, Вт	Мощность люминесцентной лампы, Вт	Мощность светодиодной лампы, Вт	Световой поток, Лм
20 Вт	5-7 Вт	2-3 Вт	250
40 Вт	10-13 Вт	4-5 Вт	400
60 Вт	15-16 Вт	8-10 Вт	700
75 Вт	18-20 Вт	10-12 Вт	900
100 Вт	25-30 Вт	12-15 Вт	1200
150 Вт	40-50 Вт	18-20 Вт	1800
200 Вт	60-80 Вт	25-30 Вт	2500

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной лампы

Данные представлены для лампы накаливания на 40W и для светодиодной лампы на 7W.

Характеристики	Лампа накаливания 40W	Светодиодная   лампа  7W
Сила тока, A	0.191	0.052
Световой поток, Lm	360	304
Эффективносить светоотдачи, Lm/W	9	46.2
Температура цвета, К	2800	5500 – 7000
Рабочая температура, °C	180	70
Срок службы, часов	1000	30000

Сила светового потока наружного освещения

В нынешнее время самым популярным является светодиодное уличное освещение. Чтобы ознакомиться со световым потоком светодиодных ламп для наружного освещения, рассмотрим характеристики некоторых типов светодиодов, которые зачастую используются для устройства наружного освещения. В таблице ниже представлены наружные светодиодные уличные лампы, светильники и прожекторы разных производителей, соотношение таких характеристик, как мощность и световой поток.

Светильник	Мощность, Вт	Световой поток, Лм
LL-122 Холодный	10	950
LL-122 Теплый	10	950
SW-301-20W/220V	20	1400
FL-20	20	1700
LL-232	30	2100
SW-LE-W30 E40	30	2800
Linterna L30	30	3000
EcoLight EL-ДКУ-02-050-0021-65Х	50	3400
LL-275 50	50	6500
СТРИТ-150	158	13360

Что следует учитывать при замене обычных ламп на светодиодные? 

Главное – световой поток

Еще более сложной будет ситуация, когда предстоит задача по определению эквивалентной мощности для замены галогенных ламп. В том случае, если галогенная лампа рассчитана на 220 В, то можно воспользоваться различными таблицами в интернете, но для подбора замены 12-вольтовой лампе следует учитывать, что такие лампы имеют световой поток той же мощности, что требует внести поправку, на коэффициент которой влияет тип галогенной лампы и, который можно определить также при помощи соответствующей таблицы.

Распределение светового потока в помещении

Кроме общей характеристики силы светового потока также следует принимать во внимание распределение этого светового потока в пространстве. Его направленность определяют углом расходимости лампы. Данная характеристика касается источников света, которые создают направленный тип излучения. Расходимость в 120 градусов говорит о то, что сила светового потока снижается в 2 раза в направлении, которое имеет угол в 60 градусов по отношению к оси светового пучка источника света. Лампы, имеющие расходимость в 120 градусов, обладают очень широкой диаграммой направленности, которая практически соответствует равнояркой площадке. Светодиодные лампы с широким углом излучения позволяют получить более равномерное освещение помещения, но тут необходимо учесть одну тонкость, заключающуюся высокой яркости светодиодных ламп при больших углах к излучающей плоскости, что может стать причиной некомфортности.

Для этого необходимо обращать внимание на реализацию требований наличия защитного угла в ходе монтажа широкоугольного типа светодиодных ламп в светильники, включая и те, которые врезаются в потолок. Узконаправленного излучения лампы (от 20 до 30 градусов) применяются для создания акцентов в интерьере, в частности при оформлении дизайна потолка, но в целом они малопригодны для обычного освещения.

А вот видео о том, на что нужно обратить внимание при  регулировании светового потока

Световой поток светодиодных ламп

Термин световой поток светодиодных ламп означает суммарное количество электромагнитной энергии, излучаемой источником светодиодного света во всех направлениях и во всем диапазоне частот или волн излучения, видимых глазом человека. При этом не учитывается то, что небольшая часть излучения светодиода инфракрасная, она же тепловая. А еще меньшая часть попадает в ультрафиолетовый поддиапазон волн. Две последние части общего диапазона излучений невидимы для человека и, как следует из определения, в световой поток они не включаются и не влияют на его величину. В международной практике термин световой поток коррелирован с выражением Luminous Intensity, которое переводится как «сила света».

Полезная часть этого излучения, приносящая свет и доходящая до освещаемых объектов, уменьшается за счет потерь светового потока:

• при поглощении в отражателях светильников;
• в защитных элементах, например, закаленном антивандальном стекле;
• во вторичной оптике мощных светодиодов или светодиодного модуля;
• в элементах конструкции светильника, образующих защитный угол;
• в светорассеивателях – матовых, микропризматических и пр.;
• при переотражениях от стен, мебели, оборудования помещений.

В этом аспекте световой поток светодиодного Led светильника принципиально отличается от светового потока ламп накаливания (ЛН) направленностью излучения света. Так обычные ЛН и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) излучают свет во всех направлениях, кроме цоколя, галогенные ЛН – почти во всех направлениях, рефлекторные – большей частью в одной полусфере, точечные – узким пучком света с углом рассеивания в несколько десятков градусов.

В этом отношении большинство светодиодных ламп светят в одной полусфере. А построенные светильники на одном или нескольких светодиодах, имеют направленность света от 120 до 90 и даже 60°. Измеряется мощность светового потока в Лм, т. е. в люменах. Лм – это русское обозначение величины, английское – Lm.

Примерами новых и интересных светодиодных ламп с большим световым потоком, которые прекрасно зарекомендовали себя в быту и офисах, являются филаментные лампы-ретрофиты.

Потери светового потока устраняются в первую очередь тщательной отработкой элементов конструкции светильника, подбором материалов светорассеивателей, оптимизацией защитных элементов и их покрытий.

Нашим покупателям мы всегда продемонстрируем работу светильника и подберем такой осветительный прибор, который полностью удовлетворит потребность в освещении помещения.

LEDinside: Оценка светодиодных ламп (лампы накаливания 40 Вт) — световой поток

LEDinside: световой поток — ключ к замене светодиодных ламп на лампы накаливания мощностью 40 Вт

В настоящее время описания многих светодиодных лампочек на рынке указывают на то, что они могут заменить лампы накаливания мощностью 40 Вт, но действительно ли они способны заменить лампы накаливания с точки зрения светового потока? Основываясь на сравнительном обзоре LEDinside, световой поток является ключевым фактором.

Световая отдача традиционных источников света, таких как лампы накаливания, составляет примерно 11-12 л / Вт. Другими словами, чтобы по-настоящему заменить лампу накаливания мощностью 40 Вт, световой поток должен достигать не менее 450 лм.

LEDinside: Первоначальное исследование светового потока основных светодиодных брендов за 1 час 21 мин.

Согласно сравнительному исследованию, проведенному LEDinside, светодиодные лампы некоторых производителей действительно достигают 450 лм, но, к сожалению, нет.

Как известно, световая отдача традиционных источников света, таких как лампы накаливания, составляет примерно 11-12 л / Вт. Другими словами, одна лампа накаливания мощностью 40 Вт должна иметь яркость не менее 450 лм. В таких регионах, как США, Европа и Япония, замена традиционных источников света светодиодным освещением должна соответствовать определенным требованиям, одно из которых заключается в том, что светимость светодиодных ламп должна составлять от 450 до 485 лм. Таким образом, обзор светодиодных ламп, представленных в настоящее время на рынке, неудивительно, что в рекламе многих продуктов указано, что они могут заменить традиционные лампы мощностью 40 Вт.Однако более внимательное изучение технических характеристик продукта показывает, что признанные стандарты не являются единообразными, поскольку могут быть найдены продукты с яркостью в диапазоне 485–340 лм. Некоторые производители считают, что из-за направленности светового потока светодиодов в определенных ситуациях, например, в настольных лампах с ограниченным радиусом освещения, светодиодные лампы мощностью 300 лм или около того являются приемлемой заменой лампам накаливания мощностью 40 Вт.

Требования к светимости для светодиодных ламп, заменяющих лампы накаливания мощностью 40 Вт, значительно различаются для разных производителей и продуктов.Поэтому компания LEDinside провела исследование характеристик яркости типичных производителей светодиодных ламп по всему миру и пришла к следующим выводам:

Для европейских и американских производителей освещения, таких как Philips и GE, 8-ваттная светодиодная лампа Philips Master и 8-ваттная светодиодная лампа GE модели № 62180 отвечали этому требованию со световым потоком 470 лм и 450 лм соответственно.

Для японских производителей, известных своим усердием и кропотливой работой, оба Toshiba 7.2 Вт LDA7L и 7,8 Вт DL-LA42L от Sharp соответствуют стандарту 485 лм, что соответствует требованиям директивы Японской ассоциации производителей электрических ламп.

Светодиодная лампа LG мощностью 7,5 Вт (модель LB08D830L0A) также соответствует этому стандарту освещения. Однако шокером стал Samsung. Его продукт мощностью 4,4 Вт имел яркость только 270 лм и 320 лм для теплого и холодного белого цветов соответственно. Такое несоответствие было неожиданным.

Примечание: Samsung заявляет, что помимо своих лампочек на южнокорейском рынке, она также выпускает новые лампочки на американском рынке: Samsung запускает новую лампу мощностью 10 Вт с 3000K и 550lm

Кроме того, другие производители, такие как EcoSmart, LEDON и Feit Electric, также представили светодиодные лампы для замены ламп накаливания мощностью 40 Вт, включая EcoSmart 8.Светодиодная лампа мощностью 6 Вт (модель: ECS 19 WW 120), продукция LEDON мощностью 6 Вт и светодиодная лампа Feit Electric мощностью 6,5 Вт (A19 / HP / LED). Однако исследование показало, что световой поток этих продуктов также не достиг отметки 450 лм.

Наконец, Osram находится в интересном положении, так как его холодная белая светодиодная лампа достигает 450 лм, а теплый белый — только 345 лм. Если Osram сможет разработать светодиод белого света со световым потоком до 450, ему удастся сузить диапазон. текущий световой зазор (115 лм) между изделиями теплого белого света и холодного белого света.

Перспективы от LEDinside

В свете огромного стандартного отклонения среди продуктов разных производителей, LEDinside указывает, что выбор светодиодных ламп для экономии энергии должен основываться не только на том, является ли они адекватной заменой лампе накаливания мощностью 40 Вт, но и на ее световом потоке.

Пресс-центр | TrendForce — Исследование рынка, ценовые тенденции DRAM, NAND Flash, светодиодов, TFT-LCD и экологически чистой энергии, PV

---

---

LEDinside: световой поток — ключ к замене светодиодных ламп на лампы накаливания мощностью 40 Вт

В настоящее время описания многих светодиодных ламп на рынке указывают на то, что они могут заменить лампы накаливания мощностью 40 Вт, но действительно ли они способны заменить лампы накаливания с точки зрения светового потока? Основываясь на сравнительном обзоре LEDinside, световой поток является ключевым фактором.

Световая отдача традиционных источников света, таких как лампы накаливания, составляет примерно 11-12 л / Вт. Другими словами, чтобы по-настоящему заменить лампу накаливания мощностью 40 Вт, световой поток должен достигать не менее 450 лм.

Согласно сравнительному исследованию, проведенному LEDinside, светодиодные лампы некоторых производителей действительно достигают 450 лм, но, к сожалению, нет. Для европейских и американских производителей освещения, таких как Philips и GE, используются основные светодиодные лампы Philips мощностью 8 Вт и модель GE 8 Вт.Светодиодная лампа 62180 соответствовала этому требованию со световым потоком 470 лм и 450 лм соответственно.

Для японских производителей, известных своим усердием и кропотливой работой, лампы Toshiba LDA7L мощностью 7,2 Вт и DL-LA42L мощностью 7,8 Вт от Sharp соответствуют стандарту 485 лм, что соответствует директивам Ассоциации производителей электрических ламп Японии.

Для LG его светодиодная лампа мощностью 7,5 Вт (модель LB08D830L0A) также соответствует этому стандарту освещения. Однако шокером стал Samsung. Его продукт мощностью 4,4 Вт имел яркость только 270 лм и 320 лм для теплого и холодного белого цветов соответственно.Такое несоответствие было неожиданным.

Кроме того, другие производители, такие как EcoSmart, LEDON и Feit Electric, также представили светодиодные лампы для замены ламп накаливания мощностью 40 Вт, в том числе светодиодную лампу EcoSmart 8,6 Вт (модель: ECS 19 WW 120), продукцию LEDON мощностью 6 Вт и светодиодную лампу Feit Electric мощностью 6,5 Вт. (A19 / HP / LED). Однако исследование показало, что световой поток этих продуктов также не достиг отметки 450 лм.

Наконец, Osram находится в интересном положении, поскольку его холодная белая светодиодная лампа достигает 450 лм, в то время как теплая белая лампа — только 345 лм.

В свете огромного стандартного отклонения среди продуктов разных производителей, LEDinside указывает, что выбор светодиодных ламп для экономии энергии должен основываться не только на том, является ли они адекватной заменой лампе накаливания 40 Вт, но и на ее световом потоке. .

---

Предыдущая статья

WitsView: Глобальные поставки крупногабаритных панелей во 2К11 увеличились на 12 квартал к кварталу.7% до 177 миллионов единиц

Следующая статья

DRAMeXchange: разногласия между покупателями и поставщиками, 1 полугодие июльская цена контракта на чип флэш-памяти NAND остается нерешенной

Световой поток

— обзор

19.1.5.9 Величины и единицы света

Следующие определения основаны на Международном словаре освещения.

Световой поток (символ ϕ): свет, излучаемый таким источником, как лампа, или принимаемый поверхностью, независимо от направления. Люмен (аббревиатура лм): единица светового потока в системе СИ, используемая для описания общего света, излучаемого источником или принимаемого поверхностью. (Лампа накаливания мощностью 100 Вт излучает около 1200 люмен.)

Освещение: процесс освещения объекта.

Величина освещенности (символ E): световой поток, падающий на поверхность, на единицу площади.

Люкс (сокращение lx): единица измерения освещенности в системе СИ; он равен одному люмену на квадратный метр.

Люмен на квадратный фут (сокращение lm ft ⁻² ): неметрическая единица измерения освещенности, равная 10,76 люкс. (Ранее этот термин назывался фут-свечой, этот термин все еще используется в некоторых странах.) Эксплуатационная ценность освещения: среднее значение освещенности на протяжении всего срока службы установки, усредненное по рабочей зоне.

Начальное значение освещенности: Среднее значение освещенности, усредненное по рабочей зоне до начала амортизации, то есть когда лампы и арматура новые и чистые, и когда комната недавно декорирована.

Среднее сферическое освещение (скалярное освещение): среднее освещение по поверхности небольшой сферы с центром в данной точке; точнее, это поток, падающий на поверхность сферы, деленный на площадь сферы. Термин «скалярная» освещенность

означает люкс: необходимо соблюдать осторожность, чтобы не путать единицу с освещением на плоскости, которое измеряется в той же единице.

Вектор освещения: термин, используемый для описания потока света. У него есть и величина, и направление.Величина определяется как максимальная разница в величине освещенности на диаметрально противоположных элементах поверхности небольшой сферы с центром в рассматриваемой точке. Направление вектора — это диаметр, соединяющий более яркий элемент с более темным.

Сила света: величина, которая описывает силу освещения источника в определенном направлении. Точнее, это световой поток, излучаемый внутри очень узкого конуса, содержащего это направление, деленное на телесный угол конуса.

Кандела (аббревиатура cd): единица измерения силы света в системе СИ. Термин «сила свечи» означает силу света, выраженную в канделах.

Какова яркость светодиода в люменах? Все о люменах, силе света…

Насколько яркие светодиодные лампы? Что означает световой поток в люменах? Что означает сила света? Это самые частые вопросы, когда речь идет об оценке яркости светодиодных ламп. Это руководство внесет свет в темноту.После этого у вас будет хорошее понимание многих терминов, связанных с яркостью светодиодов.

Яркость светодиодных светильников

На первый взгляд оценка яркости светодиодных светильников и источников света может сбить с толку. В случае обычных источников света яркость обычно принималась исходя из потребляемой мощности в ваттах. Хотя это физически неверно, для можно было приблизительно представить, насколько ярким является галогенная лампа мощностью 40 Вт или лампа накаливания на 60 Вт.

В случае светодиодных ламп эта упрощенная корреляция больше не работает .Несмотря на все свои преимущества, новая технология стала более сложной. В связи с яркостью здесь используются следующие термины:

• Люмен
• Световой поток
• Кандела
• Сила света
• Светоотдача

В следующих разделах вы найдете значение и объяснение отдельных терминов.

Световой поток светодиода в люменах

Световой поток показывает, сколько света излучает источник света.Это относится ко всему видимому свету, излучаемому светодиодной лампой во всех направлениях. Физическая единица светового потока называется люмен и сокращенно лм .

Со старыми источниками света яркость можно было хорошо сравнить на основе мощности. Это больше невозможно со светодиодной технологией. Причина этого — разные компоненты в разных светодиодных лампах. Каждый компонент влияет на энергоэффективность лампы. Следовательно, два светодиодных светильника с одинаковой мощностью могут иметь разную яркость.

Важно видеть значение светового потока в сочетании с углом луча лампы. Лампа с яркостью 600 люмен и углом луча 15 ° значительно ярче в определенных точках, чем вторая лампа с яркостью 600 люмен, но с углом луча 90 °.

Сколько люмен в какой комнате?

Если вы хотите полностью изменить дизайн освещения для одной или нескольких комнат, вы можете обратиться к значениям в таблице ниже. Такие помещения, как кухня или другие рабочие зоны, всегда должны быть ярче, чем обычные жилые комнаты.

Рекомендации по световому потоку для разных помещений

Помещение	Люмен на кв.фут 2700-3200
Ванная комната	2700-3200
Мастерская	2700-3200

Сколько светового потока на квадратный фут должно производить освещение, зависит от многих факторов.Здесь, например, играет роль цвет мебели. Темные цвета мебели, стен и пола пропускают больше света, чем яркое окружение. Насколько ярко вы хотите осветить свои комнаты, зависит еще и от вашего вкуса.

Регулируемое освещение в качестве альтернативы

Если вы не хотите устанавливать постоянную яркость освещения, то светодиодные лампы с регулируемой яркостью — хороший выбор. Они особенно популярны в гостиной.

Сколько люмен у старых ламп?

Особенно при переходе со старых ламп накаливания и галогенных ламп на светодиодные вы можете использовать яркость старых ламп в качестве ориентира.Например, старые лампы накаливания имеют следующие значения люмен:

• Лампа накаливания 40 Вт: 430 люмен
• Лампа накаливания 60 Вт: 730 люмен
• Лампа накаливания 100 Вт: 1380 люмен

Можно ли добавить значения люмен?

В больших помещениях имеет смысл использовать несколько светодиодных ламп или точечных светильников. Это позволяет добиться очень хорошего распределения света. Значения светового потока отдельных светодиодных ламп можно просто сложить, чтобы определить общий световой поток для комнаты.

Должен ли быть указан световой поток на упаковке?

Согласно нормативам освещения, яркость светового потока (в лм) в большинстве случаев должна быть указана в описании продукта.

Важен световой поток

Мощность светодиодных ламп не имеет большого значения. Оценивая и сравнивая яркость нескольких ламп, всегда обращайте внимание на величину люмена.

Светоотдача светодиодов

Иногда мы также говорим о светоотдаче лампочки или светильника.Это не относится к потреблению электроэнергии, поэтому термин кажется неточным. Термин световой поток используется в разговорной речи и также относится к световому потоку.

Светодиод Сила света

Сила света — это еще один термин, обозначающий яркость, но он связан с телесным углом . Световой поток в люменах можно использовать только для измерения общего света, излучаемого лампой. С другой стороны, сила света может использоваться для обозначения светового потока на угловых единиц .Единица измерения силы света — кандела, сокращенно кд . Иногда его даже дают в милликанделах (мкд).

Таким образом, значение канделы теоретически можно использовать для сравнения яркости светодиодных ламп с разными углами луча. По этой причине сила света указана прежде всего для светодиодных прожекторов направленного света. Но на практике сравнивать значения все еще сложно. Причина этого в том, что сила света уменьшается от центра угла луча к краю.

Фактическое значение канделы в каждом телесном угле может быть представлено только кривой распределения света. Эта диаграмма выглядит очень технической и приводится в технических данных только несколькими производителями.

Что означает телесный угол?

Телесный угол, к которому относится сила света, описывает общую долю комнаты в пределах этого угла. Менее распространенной единицей телесного угла является стерадиан (ср).

Должна ли быть указана сила света в описании продукта?

В отличие от светового потока указание силы света не обязательно при продаже светодиодных ламп.Специально для сильно направленных светодиодных пятен производители по-прежнему любят указывать значения канделы. Большое количество делает эту информацию очень эффективной в рекламе. Особенно со значениями в милликанделах, например 800 000 мкд, не следует поражаться в прямом смысле этого слова.

Сравнить яркость по силе света?

На практике сложно выбрать светодиодный источник света на основе силы света в канделах. Лучше сориентируйтесь на световой поток в люменах в сочетании с углом луча.

Преобразование светового потока в канделу

Преобразование светового потока (люмен) в силу света (кандела) может быть достигнуто по следующей формуле:

Сила света (кд) = световой поток (лм): телесный угол (ср)

Заключение

Теперь вы знаете разницу между световым потоком в люменах или силой света и силой света в канделах. Кроме того, вы знаете, что мощность светодиодных ламп — это лишь небольшой показатель яркости.С современными светодиодными светильниками и источниками света вы можете оценить яркость на основе светового потока в люменах (лм). Для направленных светодиодных пятен всегда учитывайте эту спецификацию в сочетании с углом луча.

Конвертер силы света и светового потока

Конвертер силы света и светового потока

---

---

Введение

Много лет назад, когда лампы накаливания широко использовались и почти не использовались. стандартный источник света для повседневного использования, выбор подходящей лампы был довольно просто: нужно было «всего лишь» выбрать наиболее подходящую мощность для предполагаемое приложение.Сегодня все намного сложнее: есть стандартные лампочки накаливания, галогенные лампы, компактные люминесцентные лампы, люминесцентные лампы и светодиоды лампы самых разных видов. Все эти лампы имеют разный КПД и схему освещения, что позволяет выбор намного сложнее.

Просто глядя на мощность лампы в ваттах, мало что можно сказать об эффективном светоотдача. Чтобы преодолеть эту проблему, сила света I _v (выраженная в канделах) и световой поток F (измеряется в люменах) являются лучший выбор, но, к сожалению, лишь немногие люди привыкли к этим агрегатам и их значение иногда неверно истолковывают.Производители ламп часто указывают на упаковке одну из этих цифр, но редко и то и другое, поэтому сравнивая лампу мощностью 1000 лм с другой произвести 250 кд непросто: будут ли они светиться такая же яркость? Цель этого калькулятора — помочь преобразовать люмены в канделы для выбор соответствующего источника света.

Эта компактная люминесцентная лампа потребляет 20 Вт электроэнергии и обеспечивает (номинальный) световой поток 1’300 лм. Предположим, что диаграмма направленности направлена ​​во всех направлениях (угол конуса 360 °), с с помощью калькулятора, представленного ниже, вы можете оценить силу света около 103 кд.Вы также можете рассчитать эффективность лампы 65 лм / Вт. (нажмите для увеличения)

Эта светодиодная лампа потребляет 4 Вт электроэнергии и производит (номинальную) сила света 350 кд в конусе с полным углом 36 °. С помощью калькулятора, представленного ниже, вы можете оценить световой поток около 108 лм. Вы можете рассчитать эффективность лампы 27 лм / Вт. (нажмите для увеличения)

---

Почему фотометрические единицы?

В физике используется радиометрических единиц, единиц: например, данное излучение (световой) источник излучает количество мощности P (измеряется в ваттах) и мы можем легко вычислить интенсивность излучения Дж (измеряется в Вт / стер) или освещенность E (измеряется в Вт / м ² ), если мы хотим знать количество мощности, излучаемой в заданном направлении (телесный угол) или в заданном поверхность соответственно.

Но когда мы говорим о видимом свете, мы должны учитывать чувствительность человеческого глаза, потому что ощущение яркости зависит от цвета (спектра) света. Поэтому предпочтительны фотометрических единиц .

Фотометрический эквивалент мощности излучения — световой поток. (или световая мощность) F (измеряется в люменах). Затем сила света I _v (выраженная в канделах) соответствует световому потоку в заданном телесном угле Ом (1 кд = 1 лм / стер), а освещенность E _v (измеряется в люксах) соответствует световому потоку на заданной площади (1 лк = 1 лм / м ² ).

Радиометрические блоки	Фотометрические блоки
Мощность излучения P Вт [Вт]	Световой поток F Люмен [лм]
Интенсивность излучения Дж Вт на стерадиан [Вт / стер]	Сила света I v Канделы [cd = лм / стер]
Энергия излучения E Ватт на квадратный метр [Вт / м 2 ]	Освещенность E v Люкс [лк = лм / м 2 ]

---

Зависимость силы света от светового потока

В фотометрии световой поток является мерой всего воспринимаемого света. сила света, в то время как сила света является мерой воспринимаемого мощность, излучаемая источником света в определенном направлении на единицу твердого тела угол.Это означает, что максимальная сила света зависит от общей световой поток источника света, но также и его диаграмма направленности (то, как свет источник излучает во всех направлениях).

Общий световой поток — это сумма всех потоков, излучаемых во всех направления, независимо от диаграммы направленности источника света.

Сила света — это световой поток в заданном телесном угле. Вот два примера разной силы света в двух произвольных конусах, предположим, что диаграмма направленности этой лампы неоднородна.

Итак, один и тот же источник света, излучающий тот же световой поток (те же люмены) может давать разную силу света (разные свечи) в зависимости от его способность концентрировать свет. Если поставить линзу перед лампой, чтобы сосредоточить свет в одном направлении, сила света в этом направлении увеличится, а общая световой поток остается прежним. Чем выше способность концентрировать свет в одном направлении, тем терка сила света.

Эти 2 светодиода имеют один и тот же чип, обеспечивающий одинаковый световой поток 0.2 лм при токе 30 мА. У того, что слева, есть линза, которая концентрирует свет в узком конусе. 15 °, в то время как тот, что справа, имеет другую линзу, концентрирующую свет в конусе 30 °. В результате сила света светодиода слева составляет 3,7 кд. и 0,9 кд для правого. (нажмите, чтобы увеличить)

Те же 2 светодиода проецируются на экран на расстоянии около 5 см. Обратите внимание, что светодиод слева дает меньшее и яркое пятно.К сожалению, на этом HDR-изображении разница в яркости едва заметна. видимый. (нажмите для увеличения)

---

Точное преобразование силы света в световой поток

Чтобы точно рассчитать общий световой поток F , нам необходимо учитывать диаграмму направленности I (θ) светового источник. Без диаграммы направленности выполнить преобразование невозможно. Точные числовые данные диаграммы направленности доступны очень редко, но если у кого-то есть шанс иметь таблицу с красивым графиком диаграммы направленности, бесплатную программу, такую ​​как Engauge Digitizer, можно использовать для преобразования графика в числовые значения.Практически все источники света имеют симметричную диаграмму направленности, поэтому мы используйте только данные от 0 ° до 180 ° (от 0 до π), и мы предполагаем, что это будет остается неизменным, если устройство вращается вокруг своей оптической оси.

Зная I (θ) , мы можем вычислить эквивалентный телесный угол Ом (в стерадианах):

Чтобы вычислить этот интеграл, вам понадобится числовая вычислительная программа, например MATLAB, бесплатный Scilab или, возможно, даже электронная таблица. В любом случае это недоступно для простого калькулятора JavaScript, такого как тот, который вы найдете на этих страницах.

Обратите внимание, что I (θ) необходимо нормировать по амплитуде перед вычисляя вышеуказанный интеграл, что означает, что макс (I (θ)) = 1 .

Ом представляет собой телесный угол, передающий постоянный и однородный поток равен потоку, передаваемому I (θ) в 4π стерадианах (вся поверхность сферы).

На самом деле это должен быть двойной интеграл в θ и φ . покрывает всю сферу вокруг источника света, но из-за симметричная диаграмма направленности большинства источников света, интеграл в φ можно упростить до коэффициента 2π.

Теперь легко рассчитать световой поток F в люменах:

Где I _v — максимальная сила света, измеренная в кандела (компакт-диск).

---

Простой преобразователь силы света / потока

Очень часто диаграмма направленности лампы неизвестна, но если мы знаем ширина луча (расходимость луча) 2θ , который представляет собой угол конуса излучаемого света, мы можем сделать приблизительный расчет.Это приблизительное значение, поскольку оно предполагает, что вся мощность равномерно распределена. распределяется внутри этого конуса, и снаружи не излучается энергия. Ширина луча обычно определяется как полный угол конуса 2θ , что составляет удвоение угла конуса θ между осью и конусом.

На этом чертеже вы видите синим цветом угол конуса θ и в красный конус полный угол 2θ .

В этом приближении мы предполагаем, что весь поток равномерно распределен в указанный конус и что снаружи нет излучения.Это, конечно, не очень точно. Имейте в виду, что реальные цифры могут значительно отличаться, но это лучшее, что вы можете получить только с углом конуса. Но обычно порядок величины правильный. Преимущество в том, что преобразование теперь легко и может быть выполнено с помощью карманный калькулятор или этот конвертер JavaScript.

Зная ширину луча 2θ , мы можем легко вычислить соответствующий телесный угол Ом в стерадианах с:

Затем мы можем использовать то же уравнение, что и раньше, для преобразования между светящимися поток F и максимальная сила света I _v :

Следующий калькулятор выполнит вычисления за вас:

Мобильная версия доступна здесь, если вы нужно делать преобразования при покупке ламп…

Введите все известные данные в калькулятор ниже и оставьте поля вычислить пустое значение, затем нажмите кнопку «вычислить», чтобы вычислить и заполнить бланки. Возможны не все комбинации; если данных недостаточно; всплывающее окно коробка предупредит вас. Убедитесь, что неизвестные поля полностью пусты: пробел не будет Работа.

---

А как насчет мощности излучения?

Теперь, когда мы знаем световой поток F , можем ли мы вычислить мощность излучения P или наоборот? Что ж, теоретически да, но это не так просто, потому что вам нужно знать спектр P (λ) излучаемого света для расчета соответствующий коэффициент преобразования.Иногда производители предоставляют вам красивый график спектра, в противном случае вам нужно измерить его с помощью оптического спектрометра (и если он у вас есть, вы, вероятно, не нужны пояснения на этой странице). Без точных спектральных данных преобразование из F в П .

Предполагая, что вы знаете P (λ) (измерено, оцифровано с графика предоставлено производителем), первое, что вам нужно сделать, это нормализовать его в поверхности (поверхность под кривой должна быть равна единице):

Опять же, это недоступно для этого калькулятора JavaScript, и вам понадобится мощная числовая вычислительная программа.

Убедившись, что P (λ) нормализовано, вы можете рассчитать коэффициент преобразования лучистого потока в световой η _v :

Где В (λ) — стандартное функция яркости (фотопическое зрение), и вы должны интегрировать весь видимый спектр (скажем, от λ _мин = От 380 нм до λ _макс = 770 нм) или не менее часть, где P (λ) отлична от нуля.

Зная η _v , теперь возможно преобразование между лучистый и световой поток со следующим соотношением:

Обратите внимание, что η _v выражается в лм / Вт, но не эффективность лампы, это просто мера видимости света для человеческого глаза. Эффективность лампы, выраженная также в лм / Вт, также учитывает потери лампы.

Другими словами, если у вас есть точные спектральные данные и подходящий числовой вычислительное программное обеспечение, вы можете это сделать, но все же вам нужно много мотивации чтобы преодолеть эти два препятствия.И не нужно просто покупать лампочку…

---

Световая отдача лампы

Световая отдача лампы — это соотношение между производимой световой отдачей. поток и используемая электрическая мощность и выражается в люменах на ватт. (лм / Вт), чем выше, тем лучше. В основном это зависит от технологии изготовления ламп: у старых ламп накаливания очень низкий КПД, галогенные лампы немного лучше, люминесцентные лампы и светодиоды имеют лучшая эффективность (для белого света) на сегодняшний день (2013 г.).

Обратите внимание, что используемая электрическая мощность отличается от (и всегда выше, чем) мощность излучения обсуждалась ранее. Чтобы вычислить эффективность лампы, нет необходимости вычислять или знать лучистая сила.

Эта старинная лампа накаливания потребляет 75 Вт электроэнергии и обеспечивает (номинальный) световой поток 950 лм. Предположим, что диаграмма направленности направлена ​​во всех направлениях (угол конуса 360 °), с С помощью калькулятора, приведенного выше, вы можете оценить силу света около 76 кд.Вы также можете рассчитать эффективность лампы 13 лм / Вт. (нажмите для увеличения)

Лампы накаливания, независимо от того, галогенные они или нет, лучше подходят для большие силы, потому что чем горячее нить накала генерирует более видимый свет. Таким образом, одна лампочка мощностью 75 Вт с ее мощностью 13 лм / Вт более эффективна. чем две лампы мощностью 40 Вт с мощностью всего 10 лм / Вт.

Цветные лампы накаливания имеют очень низкий КПД, потому что большинство свет отфильтровывается цветным стеклом, оставляя только одну часть спектр.С другой стороны, цветные газоразрядные лампы или светодиоды обладают очень высокой эффективностью. потому что излучается только требуемый цвет и не делается никаких компромиссов получить белый свет. По этой причине во многих странах уличные фонари желтые: натриевые лампы. имеют очень хорошую светоотдачу, но излучают уродливый желтый свет.

Для белых ламп, как правило, наиболее эффективны газоразрядные или светодиодные лампы. излучают холодный (голубоватый) свет и плохо передают цвета; это может изменения в будущем.

Наконец, прозрачные лампы имеют лучшую эффективность, чем диффузные, но они иногда тревожно смотреть. Добавление диффузора к прозрачной лампе, конечно, снизит ее эффективность.

В следующей таблице приведены обычные значения световой отдачи обыкновенного белого цвета. домашние лампы:

Тип лампы:	Световая отдача:
Эталонные лампы накаливания	8 … 15 лм / Вт
Галогенные лампы накаливания	15…20 лм / Вт
Компактные люминесцентные лампы	30 … 60 лм / Вт
Люминесцентные лампы	60 … 110 лм / Вт
Современные светодиодные лампы	60 … 100 лм / Вт

Практически для всех типов ламп, кроме светодиодных, световая отдача больше или меньше. менее стабильный уже много лет, и здесь нет больших сюрпризов. Для светодиодов эффективность постоянно повышается: десять лет назад эффективность Светодиодные лампы были сравнимы с галогенными лампами, первые эффективные светодиоды имели очень низкие уровни мощности и были практически бесполезны.Сегодня (в 2013 году) можно купить хорошие светодиодные лампы с превышением КПД. 100 лм / Вт в местном универсальном магазине, и эта цифра продолжает расти.

---

Заключение

Два основных фотометрических понятия, световой поток и сила света, имеют были кратко описаны и простой примерный калькулятор для преобразования между два доступны на этой странице. Чем отличаются некоторые аспекты преобразования лучистого потока в световой поток. было объяснено, но, к сожалению, нет простого способа конвертировать между их.Наконец, была обсуждена световая отдача лампы. Цель состоит в том, чтобы помочь сравнить лампы или источники света в целом после завершения технические данные отсутствуют.

---

Библиография и дополнительная литература

[1]	Уоррен Дж. Смит. Современная оптическая инженерия — Дизайн оптических систем. 3 rd Edition, McGraw-Hill, 2000 г., Глава 8.
[2]	А.Даешлер, Г. Кампоново. Elettrotecnica. Edizioni Casagrande, Беллинцона, 1974 г., capitolo 11.

---

---

Световой поток

Световой поток (Φ v ) — это энергия в единицу времени (dQ / dt), излучаемая источником в видимых длинах волн. Более конкретно, это энергия, излучаемая на длинах волн, чувствительных к человеческому глазу, от примерно 330 до 780 нм. Таким образом, световой поток представляет собой средневзвешенное значение лучистого потока в видимой области спектра.Это средневзвешенное значение, поскольку человеческий глаз не реагирует одинаково на все видимые длины волн. Чувствительность глаза достигает максимума при 555 нм и падает примерно до 10 -4 при 380 и 750 нм. Это диапазон чувствительности к дневному свету или фотопического зрения. Ночная чувствительность глаза, называемая скотопическим зрением, смещается в сторону синего края видимого, достигая максимума при 507 нм и снижаясь до 10 -4 при 340 и 670 нм. Этот весовой коэффициент или световая отдача (V λ ) позволяет преобразовывать лучистый поток в световой поток на любой длине волны.В фотопической области пику при 555 нм соответствует значение преобразования 683 люмен на ватт. Люмен — это единица светового потока, которая определяется в канделах, базовой единице СИ, такой как метр или секунда. 1 люмен определяется как 1 / 4π кандела, базовая единица измерения силы света в системе СИ. Поскольку глаз не видит все длины волн одинаково хорошо, кривая эффективности является очень важным способом определения светового потока от источника. Световой поток от монохроматического источника, излучающего свет на одной длине волны, определить проще всего. Φ v = Φ * V λ * (683 лм / Вт) Например, лазерная указка мощностью 5 мВт, использующая длину волны 680 нм, дает 0,005 Вт * 0,017 * 683 лм / Вт = 0,058 лм В то время как лазерная указка мощностью 5 мВт на длине волны 630 нм дает 0,005 Вт * 0,265 * 683 лм / Вт = 0,905 лм, значительно больший световой поток. Определить световой поток от источника, излучающего по спектру, сложнее. Необходимо определить спектральное распределение мощности для конкретного источника.Как только это будет сделано, необходимо рассчитать световой поток на каждой длине волны или через равные промежутки времени для непрерывных спектров. Суммирование потока на каждой длине волны дает общий поток, создаваемый источником в видимом спектре. С некоторыми источниками это сделать проще, чем с другими. Стандартная лампа накаливания излучает непрерывный спектр в видимом диапазоне, и для определения светового потока необходимо использовать различные интервалы. Однако для таких источников, как ртутная лампа, это немного проще.Меркурий излучает свет в основном в линейчатом спектре. Он излучает лучистый поток на 6 основных длинах волн. Это упрощает определение светового потока этой лампы по сравнению с лампой накаливания. Как правило, самостоятельно определять световой поток не нужно. Обычно это значение указывается для лампы на основании лабораторных испытаний во время производства. Например, световой поток лампы накаливания мощностью 100 Вт составляет примерно 1700 лм. Мы можем использовать эту информацию для экстраполяции на аналогичные лампы.Таким образом, средняя световая отдача лампы накаливания составляет около 17 лм / Вт. Теперь мы можем использовать это как приближение для аналогичных источников накаливания при различной мощности. Часто производитель указывает «начальные люмены» в своих данных для лампы. Это световой поток лампы. Он указан таким образом, потому что по мере старения лампы ее распределение мощности немного меняется и больше не излучает точно на тех длинах волн, которые были в то время, когда она была новой. Однако для всех намерений и целей «начальные люмены» могут использоваться для светового потока для любых необходимых вычислений.

Индекс Концепции фотометрии Концепции Vision

Ra, Kelvin & Lumen: все, что вам нужно знать о светодиодных лампах

Светодиодные фонари

прочные, долговечные, энергоэффективные, мощные, с низким уровнем выбросов и становятся все более доступными. Светодиодные лампы обеспечивают лучшую яркость и служат намного дольше, чем стандартные лампы накаливания, галогенные и энергосберегающие лампы. Вот несколько ключевых моментов, которые следует учитывать при покупке светодиодной лампы.

Люмен вместо ватт

Световой поток — один из важнейших факторов, когда дело касается лампочек. Чем выше значение люмена, тем ярче будет светить лампочка. Когда мы сравниваем светодиоды со стандартными значениями освещения, лампа накаливания на 25 Вт примерно соответствует светодиоду с 215 до 230 лм, 40 Вт соответствует от 410 до 430 лм, 60 Вт будет от 700 до 750 лм и 75 Вт от 910 до 970 лм. .

Еще одним преимуществом светодиодных фонарей по сравнению со стандартным освещением является возможность управления фазовым углом.Светодиоды обычно нельзя затемнить, но мы выделили несколько способов, с помощью которых вы все же можете создать различное настроение освещения.

Точечные светильники и освещение большой площади

В зависимости от того, как вы хотите использовать освещение и создаваемый эффект, можно соответственно выбрать угол и интенсивность света. Этот компонент измеряется в канделах (кд). Итак, если вы хотите осветить определенные области комнаты, мы рекомендуем угол луча 30 градусов, чтобы получился узкий световой конус.Чем больше угол открытия, тем лучше для больших помещений. Хорошего освещения можно добиться при угле обзора более 100 градусов.

Обманчиво настоящие цвета

Для естественности света решающее значение имеет значение Ra — чем оно выше, тем лучше. Вы можете добиться хороших характеристик цветопередачи с помощью светодиодных ламп со значением Ra 80 или выше. Для более высоких требований рекомендуется значение Ra 90. Владельцы магазинов, дизайнеры или визажисты могут добиться освещения, максимально приближенного к естественному дневному свету.Однако максимальное значение Ra 100 лучше всего достигается при использовании галогенных ламп.

Кельвин — подходящий свет для любого применения

Еще одним важным фактором является цветовая температура, которая измеряется в Кельвинах. Белый свет светодиодов может иметь разные оттенки, поскольку не все частоты естественного света содержатся в колбе. Насколько теплый (красноватый) или холодный (голубоватый) свет светодиода определяется значением Кельвина.

Цвета, воспринимаемые как теплые, имеют низкую цветовую температуру, тогда как холодные цвета имеют высокую температуру.В принципе, чем холоднее свет, тем больше он стимулирует, в то время как теплый белый свет стимулирует наше тело вырабатывать гормон сна мелатонин. Поэтому важно знать значение Кельвина при выборе правильного типа света для различных пространств.

Лампы RGB с дистанционным управлением и интеллектуальные светодиоды позволяют регулировать цвет света в соответствии с вашим настроением. Кроме того, вы также можете выбрать различные варианты освещения белого цвета для каждой светодиодной лампы в соответствии с вашими потребностями. Величина Кельвина у ламп составляет приблизительно от 2700 до 8000 Кельвинов.

Теплый белый свет в желтых и красных тонах напоминает закат, поэтому его лучше всего использовать для создания ощущения комфорта, например, в гостиной или спальне. Нейтральный белый свет выглядит так, как следует из названия: здесь контрасты и детали видны более четко, что делает их идеальными для ванных комнат, кухонь или комнат для хобби. Дневное освещение особенно рекомендуется для работы, так как повышенное содержание синего способствует концентрации внимания.

Краткий обзор светлых цветов и наших рекомендаций по применению

Холодный белый при 5400K и более:

светодиода с таким значением воспринимаются как стимулирующие и крутые.В такой среде нам легче сконцентрироваться. Этот светлый цвет идеально подходит для офисов, учебных зон, дисплеев или больничных палат.

Холодный белый при 4000K:

Это значение кажется нам прохладным, как лунный свет, но оно оказывает на нас привлекательное и в основном нейтральное воздействие — идеально подходит для коридоров, ванных комнат, комнат для занятий или, в бизнес-секторе, кабинетов врачей.

Теплый белый при 3000K:

Типичная стоимость галогенной лампы, этот свет кажется нам уютным; ненавязчивый и идеальный для более яркого домашнего освещения.

Теплый белый при 2700K:

Этот тип света производится с помощью старых лампочек мощностью 60 Вт, поэтому он довольно знаком. Светодиод дает нам комфортный свет для жилых комнат и освещает мебель.

Теплый белый при 1500K:

С помощью этого цвета можно создать освещение с эффектом свечи для приглушенной атмосферы.